寺河井田采空区下伏煤层应力特征及其对煤层气开发的影响

采用过采空区的煤层气井抽采下伏煤层甲烷可以降低矿井瓦斯灾害风险、实现煤与煤层气共采，具有良好的应用前景。采空区下伏煤层应力分布是过采空区煤层气井开发效果的关键影响因素之一，而目前相关的研究鲜有报道。以山西晋城矿区寺河井田东区为例，基于地应力测试与压裂施工数据，分析了3号煤采空区下伏煤层应力、压裂工艺参数特征及采动井的产气效果。结果表明，研究区未采动的3号煤层应力为走滑断层应力机制，即最大水平主应力S_Hmax>垂直应力S_v>最小水平主应力S_hmin,其向斜轴部存在应力集中，最小主应力及压裂施工压力高，破裂压力与施工压力之差较小；而3号煤的开采导致采空区下伏的9号、15号煤层的上覆荷载降低，3号煤层采空区下伏的9号、15号煤层水平应力与垂向应力之比高于未采动煤层；未采动井的破裂压力与施工压力之差为-4.9～11.7 MPa,平均值为2.14 MPa;采动井的破裂压力与施工压力之差为0.5～18.0 MPa,平均值为7.1 MPa;采动煤层的破裂压力与施工压力之差明显大于未采动煤层，采动煤层的破裂压力梯度高于未采动...     

煤储层渗透率测试、模拟与预测研究进展

渗透率是煤层气开发的重要参数，煤储层较强的非均质性使得现场少量试井结果难以反映区域性渗透率规律，不同仪器、方法、样品尺寸、压力、温度及介质条件下获得的实验渗透率对比性也较差。对比分析了不同试井方法(钻杆测试、水罐测试、段塞测试、注入/压降测试)、不同实验测试方法(稳态法、非稳态法)的优缺点、适用条件及渗透率测试标准的演化历程，系统评述了单轴应变条件、恒定体积条件以及三轴应力条件下渗透率模拟模型的适用性，分析了基于裂隙、煤体结构、地应力、构造曲率等单一主控因素预测渗透率及人工智能(BP神经网络、灰色关联分析、支持向量回归机、多层次模糊综合评价)多因素预测的可靠性，总结了煤储层渗透率在测试、模拟和预测方面存在的问题，并提出了进一步研究的展望。研究结果表明现场注入测试是获取原位煤储层渗透率的主要方法，实验室非稳态法渗透率测试适合我国低渗煤储层；单轴应变条件下的P-M模型和S-D模型适用于恒定垂直外部应力条件下的模拟，恒定体积条件下的Ma模型对于多数煤类输入的参数均可测量，模拟结果可靠性较高，三轴应力条件下的Connell模型和Zhou模型更有利于通过实验室测定对模拟渗透率进行验证；基于煤层气...     

2020中国矿业十大新闻揭晓

1月19日,由中国矿业联合会联合煤炭、冶金、有色、建材、黄金等行业协会和行业媒体共同评选出2020中国矿业十大新闻。分别是:1.《中华人民共和国资源税法》9月1日开始实施2019年8月26日,《资源税法》通过审议,2020年9月1日起施行。《资源税法》规定,煤炭原矿或选矿税率为2%至10%,煤层气税率为1%至2%。     

含氧煤层气脱氧技术研究进展及评述

从直接提纯脱氧和间接提纯脱氧两个方面介绍了煤层气脱氧的主要技术进展及其应用情况。直接分离提纯脱氧方法主要有四类:先低温再精馏法、压力控制合成水合物法、膜材料分离法和压力变换吸附法。低温精馏法获得的甲烷浓度高,但提纯过程需要低温,能耗大;变压吸附法的关键在于吸附剂,吸附剂的分离效果决定了该方法的经济效益;对于膜分离法,关键在于膜材料的分离效果;对于水合物法,制备高效经济的表面活性剂是关键;变压吸附法在国内外已有较多成熟案例,低温精馏法技术在国内也成功实现了工业化应用,而膜分离法和水合物法仍在研究阶段,尚无重大突破及工业应用。间接分离脱氧主要有焦炭燃烧法、催化燃烧法和非金属还原法。对于燃烧法,影响煤层气脱氧效果的主要因素是制备高效、高选择性的催化剂;对于非金属还原法,关键在于研究对硫化物有极高选择性的高效催化剂。通过对上述各项提浓脱氧技术综合分析,认为可根据其优缺点进行技术耦合,形成更具经济性的含氧煤层气提纯脱氧技术。最后本文还对煤层气利用和脱氧技术进行了展望。     

柿庄北区块煤层气井排采制度研究

针对沁水盆地南部柿庄北区块煤层气井排采压降规律不清、阶段划分不明确、排采制度不合理等问题，基于煤层气吸附-解吸规律及气液固三相流动特征，根据现场工程实践，结合研究区煤储层特点及不同开发时期生产规律，以井底流压控制为核心，确定排采制度的关键参数，形成可量化、操作性强的七段式控压排采制度。将该研究成果应用于柿庄北区块煤层气生产井，同井区达产率均值由19.3%上升至52.3%，提产效果显著。该制度扩大了深部煤层气排采井压降漏斗范围，有效增大了泄压面积，提高了单井产能，对于煤层气老井上产、新井投产具有指导和借鉴意义。     

煤层气与页岩气共采可行性探讨

以萍乐坳陷上二叠统乐平组煤系为例,探讨煤层气、页岩气联合开采的可行性。研究表明:①煤系是煤层气、页岩气联合开采的重要物质基础,有机质为腐殖型干酪根与腐泥—腐殖型干酪根的地层对于煤层气、页岩气在空间上的叠置具有重要控制作用;②依据上二叠统乐平组岩性组合,在研究区归纳出2种气藏模式:页岩气为主兼煤层气和煤层气、页岩气兼探复式气藏模式,气藏模式类型主要受沉积环境控制;③依据地质信息叠合法,优选出丰城—樟树区块为煤层气、页岩气联合开采首选区域。最后探讨了适合煤层气、页岩气联合开采的开发方式。     

煤层气自激振荡增产工具空化试验

为提高煤层气采收率,对煤层气自激振荡增产所用空化工具的内部结构进行了室内试验研究,得到了不同流量、孔径和进出口锥度下的节流压差,计算得出各结构及试验条件对应的空化数,进而反映各因素对空化效果的影响。研究结果表明:流量和孔径是影响空化的主要因素,流量与压差成正比,孔径与压差成反比,为了更容易产生空化,应减小孔径,增大流量;流量较小时空化数增加速率大于流量较大时空化数增加速率,孔板直径越小,空化效果越好;流量较大时,孔板直径对空化效果影响不大;采用一次节流(上结构)入口锥度1∶1、出口锥度1∶0. 5以及二次节流(下结构)入口锥度1∶0. 5,此时空化效果达到最优。研究结果对于煤层气井的增产技术研究具有一定的指导意义。     

赵庄井田煤层气成藏条件研究

煤层气成藏条件研究是有效划分成藏类型或含气系统，煤层气富集高渗有利区预测、评价及优选的关键基础工作。基于赵庄井田煤层气地质条件及相关测试资料，借鉴前人研究成果，从煤生烃、煤层气储集和煤层气封盖保存条件等方面对赵庄井田煤层气成藏条件进行了研究。研究结果表明:煤中丰富的生烃物质在良好的生烃动力作用下，提高了生烃率和生烃量，为煤层气成藏提供了基础条件；煤变质程度高，促使煤中微小孔隙发育，煤层气储集能力增强和储集空间增大，有利于煤层气大量储存和富集；煤层埋深、围岩特性、构造及地下水径流等地质条件的有机匹配，为煤层气成藏提供了良好的封盖保存条件，是煤层气成藏的关键因素。     

镶嵌暂堵钻井液在潘河区块15~#煤层开采试验中的应用

潘河15~#煤层含气量大,易碎易污染,井壁坍塌严重。分析其坍塌与煤储层保护的机理,采用镶嵌暂堵钻井液进行了研究试验。结果表明,该钻井液具有良好的流变性,API失水低于10 m L,井壁防塌和储层保护效果良好,9口井的平均煤层井径扩大率6.13%,试验井先期产量达2 112 m~3/d,均优于清水钻进。形成了一套适宜潘河15~#煤开发的钻井液体系,并为解决井壁坍塌和煤储层保护难题提供了新的思路。     

基于实物期权的煤层气利用项目投资评价研究

实物期权法是对项目决策中的灵活性价值进行定量评估的一种方法，是对传统经济评价方法净现值法的修正补充。采用实物期权理论和方法，分析煤层气利用项目可研建设阶段和生产运营阶段的期权特征，确定出煤层气利用项目总价值为现金流量净现值与项目灵活性价值之和。采用二叉树期权定价方法，构建基于实物期权的煤层气利用项目投资评价方法和模型。并结合煤层气脱氧制液化天然气项目实例，在确定评价参数的基础上，分别用净现值法、基于实物期权的延迟期权方法、扩张期权方法及复合期权方法，计算煤层气项目投资价值，同时对评价方法主要影响参数进行敏感性分析。结果表明：实物期权法评价出的煤层气利用项目价值明显高于传统经济评价方法计算出的项目价值，而且组合期权能有效增加项目的价值；标的资产价值和期权执行价格对煤层气利用项目期权价值的影响最大。